Nieuws

Wetenschappers leren virtuele worm een paaltje balanceren

11 februari 2018 21:01

Wetenschappers hebben het neurale netwerk van een worm exact nagemaakt en de virtuele worm met AI geleerd om een paaltje op zijn staart te balanceren.

Een virtuele worm op een computerscherm lijkt op zich niet indrukwekkend, totdat je beseft wat de wetenschappers van de universiteit van Wenen eigenlijk gedaan hebben. Ze hebben namelijk het neurale netwerk een 1 millimeter lange C.-elegans rondworm in een computer gestopt en deze trucjes geleerd.

Virtuele worm reageert hetzelfde

Eenmaal geüpload naar een computer gedraagt deze worm zich exact als een echte worm. De wetenschappers konden de worm dan ook een trucje leren via kunstmatige intelligentie, zonder dat een mens handmatig iets programmeerde. Het unieke aan de C.-elegans rondworm is dat hij met een neuraal netwerk van slechts 300 neuronen alles moet kunnen om te overleven, zoals zijn weg vinden, bacteriën eten en reageren op zijn omgeving. Raak de worm aan en een reflexnetwerk wordt gestimuleerd waardoor de worm glibberend van de bedreiging wegvlucht.

De virtuele worm in de computer doet precies hetzelfde, maar niet omdat iemand een paar regels schreef die de reflex om te vluchten triggert. Deze reactie zit namelijk ingebakken in het neurale netwerk en dat vertaalt zich dan ook direct naar de virtuele worm.

Paaltje balanceren

Dergelijke reflexen lijken sterk op de klassieke paal-balanceeropdracht die vaak wordt ingezet in het onderzoek naar hoe neurale netwerken bewegingen aansturen. Een verticaal paaltje is aan de onderkant bevestigd aan bewegend object en de bedoeling is dat het paaltje rechtop blijft staan. Zodra het paaltje begint over te hellen moet het object bewegen om het weer in balans te krijgen. Balanceer een verticale stok op je vinger en je reflex is om je hand heen en weer te bewegen zodat de stok in beweging blijft.

De wetenschappers gebruikten 'reinforcement learning', een vorm van kunstmatige intelligentie van leren op basis van experimenteren en beloning om het kunstmatige reflexnetwerk van de virtuele worm op de computer te leren om een paaltje op zijn staart te leren balanceren. Dat lukte door slechts een simulatie van biologisch zenuwstelsel te trainen. 

Nieuwe vragen

Voor de wetenschappers roept dit experiment nieuwe vragen op. Is er een fundamenteel verschil tussen een levend zenuwstelsel en computercode? Of is kunstmatige intelligentie op een fundamenteel niveau hetzelfde als hoe ons brein werkt? Het team gaat de vraagstukken verder onderzoeken.

Lees ook:

Alarmnummer stelt diagnose met kunstmatige intelligentie>

Algoritme ontdekt Alzheimer jaren van tevoren